PIC单片机项目(2)——基于PIC16F877A的温度测量与存储装置

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了PIC单片机项目(2)——基于PIC16F877A的温度测量与存储装置。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

        首先,简要描述一下所实现的功能。系统采用DS18B20传感器测量实时温度,将测量的温度显示在LCD1602显示器上。此外,还用了IIC协议的EEPROM模块24LC256存储温度的历史值,存储深度为10000.也就是从系统开始运行,就实时将测量值存入EEPROM里面,直到存满10000个值,新值再从0开始覆盖旧值。存储起来的历史数据可以通过按键触发,发送到串口进行显示。

        整个设计的电路图如下所示:

        pic16f877a project,PIC单片机,单片机,嵌入式硬件

         

        接下来就是思路及代码讲解。

        首先看如何配置按键吧。

        从电路图中可以看出,按键被我接在了RB2口,所以关注PIC单片机的管脚B相关寄存器即可。

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                上面是官方文档中,关于PORTB的描述。首先PORTB是8位宽的双向端口,可以配置为输入模式或者输出模式。寄存器TRISB就是控制管脚的输出方向的。当配置为1时,控制对应的管脚为输入模式,为0时,控制对应的管脚为输出模式。PORTB的所有管脚都有内部上拉的控制,通过OPTION_REG寄存器的第7位控制。将该位清0,代表使能内部上拉。当PORTB配置为输出模式时,自动清除内部上拉。(需要注意的是,要配置管脚为输入模式,就必须使能内部上拉,否则读不出IO口的电平状态!)

        由于我用的是RB2,所以我关于PORTB的配置如下:

        

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         接下来就是配置串口。

        USART,是通用同步异步接收器的简称,它是一种串行通信接口,可以与外围的串口通信设备进行数据交换。USART可以配置为一下几种工作方式;

        异步(全双工)

        同步主机(半双工)

        同步从机(半双工)

        和它相关的寄存器有:

        TXSTA:发送状态和控制寄存器。

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        bit7: 时钟源选择位。如果是异步模式就不关心这一位,如果是同步模式,该位为1代表主机模式,为0代表从机模式,时钟源来自于外部。

        bit6: 选择发送数据的长度。为0的话,代表发送的数据是8位。

        bit5:是否使能发送模式。

        bit4: 选择工作模式,是同步模式还是异步模式。

        bit3: 未实现。

        bit2: 高波特率选择位。如果是同步模式下,该位不关心。

        bit1: 发送移位寄存器空/满标志

        bit0: 发送数据的第九位,可以是奇偶校验位.

       RCSTA: 接收状态和控制寄存器。

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         bit7: 串行口使能位

        bit6: 接收数据长度选择位。1代表接收数据长度为8位。

        bit5:单接收使能位。在同步从机模式下不必关注该位。

        bit4: 连续接收使能位

        bit3: 地址检测使能位

        bit2: 帧错误检测位

        bit1: 溢出错误位

        bit0: 接收数据的第九位.

        SPBRG 波特率控制寄存器。

        其中,波特率的计算如下:

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        X的值就是寄存器  SPBRG里面的值,范围是0-255.对于异步高速模式,可以查表得到常用的波特率下寄存器 SPBRG的值为多少。

        

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        本次对串口的配置如下:

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        接下来就是DS18B20测温模块了。关于该模块的资料,网上有很多,这里就不介绍了。主要讲下它的工作流程:

        初始化DS18B20
        执行ROM指令
        执行DS18B20功能指令

        第二步执行ROM指令,也就是访问每个DS18B20,搜索64位序列号,读取匹配的序列号值,然后匹配对应的DS18B20,如果我们仅仅使用单个DS18B20,可以直接跳过ROM指令。而跳过ROM指令的字节是0xCC。

        然后关于它的读写时序,这里也不做过多介绍,直接给出PIC单片机驱动DS18B20的代码如下:

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         再往下就是EEPROM模块啦。

        这个模块使用的是IIC协议,可以参考该模块数据手册。不详细展开,会用即可。

        我们在使用的的时候,配置一下PIC单片机的硬件IIC即可。

        关于LCD显示器的部分,可以看我写的PIC第一篇文章。

       仿真效果图如下:

        pic16f877a project,PIC单片机,单片机,嵌入式硬件

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按下按键后

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 主程序代码如下:

// CONFIG
#pragma config FOSC = XT        // Oscillator Selection bits (XT oscillator)
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled)
#pragma config PWRTE = OFF      // Power-up Timer Enable bit (PWRT disabled)
#pragma config BOREN = OFF      // Brown-out Reset Enable bit (BOR disabled)
#pragma config LVP = OFF        // Low-Voltage (Single-Supply) In-Circuit Serial Programming Enable bit (RB3 is digital I/O, HV on MCLR must be used for programming)
#pragma config CPD = OFF        // Data EEPROM Memory Code Protection bit (Data EEPROM code protection off)
#pragma config WRT = OFF        // Flash Program Memory Write Enable bits (Write protection off; all program memory may be written to by EECON control)
#pragma config CP = OFF         // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off)

#include <xc.h>
#include "ee302lcd.h"	// Include LCD header file
#include <stdio.h>	// Include Standard I/O header file
#include "I2C_EE302.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

#define KEY1 RB2		//label RB2 as key1

#define temp_h (PORTC|=0x20)        //DS18B20--->RC5
#define temp_l (PORTC&=0xdf) 
#define temp_o (TRISC&=0xdf)
#define temp_i (TRISC|=0x20)

unsigned char dat1,dat2;//保存读出的温度z
unsigned long int dat;

 unsigned char outString[5];	//character array for LCD string
 unsigned char outString2[5];	//存放光照阈值  用于显示
 

void delayms(int x) //4M晶振下,延时1ms
{
	int y,z;
	for(y=x;y>0;y--)
		for(z=110;z>0;z--);
}
void Ds18b20_reset(void)//DS18B20初始化
{
	uint count;
    uchar temp;
	uchar i,flag=1;
	temp_o;
	temp_l;
	for(count=60;count>0;count--);//延时480us
	temp_i;
	while(flag)
	{
		
		if(RC5)
			flag=1;
		else
			flag=0;	
	}
	for(count=60;count>0;count--);//延时480us
}
void Ds18b20_write(uchar datt)//向DS18B20写一个字节
{
	uchar count;
	uchar i;
	temp_o;
	for(i=8;i>0;i--)
	{
		temp_o;
		temp_l;
		for(count=1;count>0;count--);
		
		if(datt&0x01==0x01)
			temp_i;
		else
		{	
			temp_o;
			temp_l;
		}
		for(count=23;count>0;count--);//延时60us
		temp_i;
		for(count=1;count>0;count--);
		datt>>=1;	
	}	
}

uchar Ds18b20_read(void) //从DS18B20读一个字节
{
	uchar i,datt;
	uchar count;
	for(i=8;i>0;i--)
	{
		datt>>=1;
		temp_o;
		temp_l;
		for(count=1;count>0;count--);
		temp_i;//改为输入方向时,上拉电阻把数据线拉高,释放总线,此语句必须有,参考datasheet的P15
		for(count=1;count>0;count--);
		if(RC5)
			datt|=0x80;
		for(count=23;count>0;count--);//延时60us	
	}
	return datt;
}



//串口发送
void transmit_string (char *p)
	{
		while (*p != '\0')			//While string does not equal Null character
									//do the following.
		{
			while (!TXIF);			//Wait until TXREG empty.
			TXREG = *p;				//Load TXREG with character from string pointed to
			p++;					// by p, then increment p.
		}
	}



void main(void) 
{
    int addr=0;
    int i=0;
    int dat_read=0;
    i2c_init();			//do i2c intialisation, TRISC modified here
    Lcd8_Init();				// Required initialisation of LCD to 8-bit mode
   
    TRISB=0x0C;					// Set PORTB bit 2  3 as input for switch
    PORTB=0X0C;                 //enable internal pull up
    OPTION_REG=0X00;            //turn on pull up in port B
    
    //iic
    TRISC 	|= 0x18;		// RC6 and RC7 must be configured as inputs to enable the UART
						// RC4 and RC3 high from I2C_init 
    
    TRISA=0x04;					// Set PORTA bit 3 as input for AN2
    ADCON0 = 0b01010001;		// ADCS1:ADCS0 set to 0:1 for Tosc x8 (Fosc/8)
								// Channel 2
								// ADC On
    ADCON1 = 0b00000010;		// Left justified result
                                // ADCS2 = 0 for Tosc x8 (Fosc/8)
								// RA2/AN2 selected as analog input
								// Vref+ : Vdd   Vref- : Vss
								// AN7, AN6 and AN5 selected for Digital I/O for LCD
    
    //USART
    TRISC 	|= 0xC0;		// RC6 and RC7 must be configured as inputs to enable the UART 
	TXSTA 	= 0x24;		// Set TXEN and BRGH
	RCSTA 	= 0x80;		// Enable serial port by setting SPEN bit
	SPBRG	= 0x19;		// Select 9600 baud rate.
    
    while(1)
    {   
        Ds18b20_reset();
		Ds18b20_write(0xcc);
		Ds18b20_write(0x44);//发送温度转换命令
		delayms(1000);//延时1s,等待温度转换完成
		Ds18b20_reset();
		Ds18b20_write(0xcc);
		Ds18b20_write(0xbe);//发送读温度寄存器命令
		dat1=Ds18b20_read();
		dat2=Ds18b20_read();
        dat=(dat2*256+dat1)*(0.0625*10);
        
        write_ext_eeprom(addr/256, addr%256, dat);           //store the data to eeprom
        addr++;
        if(addr==10000)
            addr=0;                                         //存储长度为10000
        
        dat1=dat/10;
        dat2=dat%10;
        sprintf(outString,"%d.%d",dat1,dat2);	
        Lcd8_Clear();							//clear LCD
       
        Lcd8_Write_String(outString);
        
        if(KEY1==0)
        {   
             __delay_ms(100);	
             if(KEY1==0)
             {
                 for(i=0;i<addr;i++)
                 {
                     dat_read=read_ext_eeprom(i/256, i%256);		// Read byte at address 0x0001 on EEPROM
                    
                     sprintf(outString2,"%d\r\n",dat_read);	
                     transmit_string(outString2);             //将读到的存储值通过串口打印出去
                     __delay_ms(100);
                 }
          
             }
        }
       
    }
}

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到了这里,关于PIC单片机项目(2)——基于PIC16F877A的温度测量与存储装置的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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